認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中MAC與TCP層跨層協(xié)作機(jī)制的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科技發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步,無(wú)線頻譜資源短缺問(wèn)題日益突出,業(yè)界普遍認(rèn)為認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)頻譜有效利用的有效手段。在認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中,認(rèn)知用戶需要具備頻譜感知和切換的能力,在主用戶到來(lái)或者當(dāng)前鏈路質(zhì)量下降時(shí)到一定程度時(shí),可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)頻譜切換,從而不影響主用戶的通信和提高自身數(shù)據(jù)傳輸效率。但是頻譜感知和切換帶來(lái)的時(shí)延可能使認(rèn)知用戶數(shù)據(jù)包傳輸超時(shí)和接口隊(duì)列溢出,引起數(shù)據(jù)包丟失和重傳實(shí)際上沒有丟失的數(shù)據(jù)包,導(dǎo)致傳輸層頻繁的啟動(dòng)慢啟動(dòng),降低傳輸性能

2、。
　　針對(duì)以上出現(xiàn)的問(wèn)題,本課題在深入研究傳輸層和 MAC層數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)上,提出了一種認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中 TCP層與 MAC層跨層協(xié)作的方案 TMC-CWN(TCP and MAC Cross-layer in cognitive wireless network)。通過(guò)建立 TCP層與 MAC層的跨層通道以及改進(jìn)擁塞重傳機(jī)制,實(shí)現(xiàn)跨層協(xié)作。由此,TCP層可以知道 MAC層數(shù)據(jù)傳輸?shù)臓顟B(tài)和需要的數(shù)據(jù),如感知時(shí)間等參數(shù),并根據(jù)傳送上

3、來(lái)的信息及時(shí)啟動(dòng)改進(jìn)的擁塞機(jī)制和重傳機(jī)制,以消除由于頻譜感知和切換延時(shí)帶來(lái)的頻繁的慢啟動(dòng)問(wèn)題;針對(duì)傳統(tǒng)的 CSMA/CA接入機(jī)制在感知開始后仍然盲目退避導(dǎo)致沒有必要的數(shù)據(jù)重傳問(wèn)題,課題改進(jìn) CSMA/CA接入機(jī)制,增加感知退避暫停過(guò)程。
　　為了驗(yàn)證方案的可行性和合理性,采用 NS2仿真軟件,在基于 IEEE802.11協(xié)議的 WLAN網(wǎng)絡(luò)上構(gòu)建了一個(gè)認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)仿真環(huán)境,并嵌入了跨層協(xié)作機(jī)制以及在MAC層模擬感知與傳輸周期性循環(huán)